JP6375948B2 - 欠陥分析装置、欠陥分析方法及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、欠陥分析装置、欠陥分析方法及びプログラムに関する。

デジタル化が支えるＩＴ、ネットワーク技術の進展により、人や電子機器が扱い、蓄積される情報量は増大の一途をたどっている。入力デバイスであるセンサから事象の正確なデータを取得し、それを正確に分析、判断、加工を施し有用情報として人が認知することは、多量の情報に散漫になりつつある人間社会にとって安心安全な社会を形成する上で重要な位置づけにある。

現代生活では、上下水道網や、ガスや石油などの高圧化学パイプライン、高速鉄道、長大橋、超高層建築、大型旅客機、自動車などの設備が構築され、豊かな社会の基盤となっている。これらが予期せぬ震災などの自然災害や寿命劣化による破壊が生じて重大事故に至れば、社会への影響は多大であり、経済的損失は大きいものになる。設備に用いられる部材は使用時間に応じて腐食、磨耗、ガタツキなどの劣化が進み、やがて破壊などの機能不全に至る。設備の安心・安全を確保するために科学、工学、社会学など学術的領域を超えた技術開発に多大な努力がおこなわれている。なかでも、低コストかつ操作が簡便な検査技術である非破壊検査技術の進展は、設備の劣化や破壊による重大事故の防止をはかる上でますます重要になっている。

ところで、配管の劣化や破壊による流体の漏洩検査としては、人により漏洩音を聴き取る聴感官能検査が一般的におこなわれている。

しかしながら、配管は地中へ埋没されている場合や建造物の高所に設置されている場合が多いため、その検査には危険な作業がともない、かつ多大な労力を必要とする。このため、高精度かつ十分な検査が実現されていなかった。また、聴感官能検査は検査員の熟練度合いに依存しており、その低い検知精度のため漏洩事故防止が困難である要因になっている。

また、漏水の存在が明らかになった場合、修理修繕費用を低く抑える必要から、その位置を高精度に特定することが求められる。現在では、専門の検査員の聴感官能検査によって位置を特定している。

しかしながら、例えば検査中には交通騒音などの外乱が存在し、漏水により生じる音とその周波数成分が類似した場合、漏水発生の判別が困難な状況となる。そのため外乱の少ない深夜時間帯での計測を行うなど工夫がなされているが、検査員に大きな負担となる。

このような課題を解決するため、機械による各種漏洩検査法が提案されている。

特許文献１には、被検査管としての導管中の異常箇所から発生する漏洩音を受信するための複数の超音波センサと、複数の超音波センサによる受信信号を複数の周波数成分に弁別するための複数の周波数弁別部と、複数の周波数弁別部により弁別された周波数成分ごとの複数の超音波センサによる受信信号の相互相関関数における遅延時間を漏洩音の速度分散特性にしたがって伝搬距離に変換して相関係数を演算する複数の相関演算部と、複数の相関演算部により求めた周波数成分ごとの相関係数を積算する積算部と、積算部による積算結果に基づいて異常箇所の有無あるいは位置を検出する検出部と、を備えた異常箇所検出装置が開示されている。

特許文献２には、内部に流体が流れている状態にある配管の漏洩検知をなす方法であって、検索区間の両端にセンサを配置し、各センサにより取り込まれた検知信号をバンドパスフィルタを通過させて複数の周波数帯域に弁別し、検索区間をｎ等分して仮音源位置を設定し、この仮音源位置における両センサにより検出された帯域毎の信号相間係数の高い波形を加算して合計波形を得るとともに、この処理を仮音源位置を更新しつつ全区間に渡って行い、各仮音源位置での合計波形から漏洩の有無を判別する漏洩検知方法が開示されている。

特開２００６−３３１１号公報 特開平１１−７２４０９号公報

本発明者らは、配管に設置された複数のセンサ各々が検知する振動データには、各々の設置環境（配管の材質、配管の厚さ、配管の埋設環境等）に起因した位相のずれが発生し得ることを見出した。

従来、このような位相のずれを考慮しないまま、相関法等により配管に形成された欠陥位置を特定していたため、その精度は十分なものでなかった。

本発明は、配管に形成された欠陥位置を特定する精度を向上させることを課題とする。

本発明によれば、
配管の所定位置に互いに離れて設置され、振動を検知する複数の振動検知手段と、
第１の前記振動検知手段が取得した第１の振動データに現れている前記配管の漏洩孔に起因した特定の周波数の特徴成分と、第２の前記振動検知手段が取得した第２の振動データに現れている前記特徴成分との相関を利用して、前記配管に形成された漏洩孔の位置を特定する演算処理手段と、
を有し、
前記演算処理手段は、前記第１の振動データに発生する位相のずれである第１の位相のずれ、及び、前記第２の振動データに発生する位相のずれである第２の位相のずれに起因して生じる誤差を、前記第１の振動検知手段が設置されている前記配管の材質、厚さ、径及び埋設態様の中の何れか、及び、前記第２の振動検知手段が設置されている前記配管の材質、厚さ、径及び埋設態様の中の何れかに基づき補正して、前記漏洩孔の位置を特定する欠陥分析装置が提供される。

また、本発明によれば、
コンピュータが、
配管の所定位置に互いに離れて設置され、振動を検知する複数の振動検知手段から振動データを受信する受信ステップと、
第１の前記振動検知手段が取得した第１の前記振動データに現れている前記配管の漏洩孔に起因した特定の周波数の特徴成分と、第２の前記振動検知手段が取得した第２の前記振動データに現れている前記特徴成分との相関を利用して、前記漏洩孔の位置を特定する演算処理ステップと、
を実行し、
前記演算処理ステップでは、前記第１の振動データに発生する位相のずれである第１の位相のずれ、及び、前記第２の振動データに発生する位相のずれである第２の位相のずれに起因して生じる誤差を、前記第１の振動検知手段が設置されている前記配管の材質、厚さ、径及び埋設態様の中の何れか、及び、前記第２の振動検知手段が設置されている前記配管の材質、厚さ、径及び埋設態様の中の何れかに基づき補正して、前記漏洩孔の位置を特定する欠陥分析方法が提供される。

また、本発明によれば、
コンピュータを、
配管の所定位置に互いに離れて設置され、振動を検知する複数の振動検知手段から振動データを受信する受信手段、
第１の前記振動検知手段が取得した第１の前記振動データに現れている前記配管の漏洩孔に起因した特定の周波数の特徴成分と、第２の前記振動検知手段が取得した第２の前記振動データに現れている前記特徴成分との相関を利用して、前記漏洩孔の位置を特定する演算処理手段、
として機能させ、
前記演算処理手段は、前記第１の振動データに発生する位相のずれである第１の位相のずれ、及び、前記第２の振動データに発生する位相のずれである第２の位相のずれに起因して生じる誤差を、前記第１の振動検知手段が設置されている前記配管の材質、厚さ、径及び埋設態様の中の何れか、及び、前記第２の振動検知手段が設置されている前記配管の材質、厚さ、径及び埋設態様の中の何れかに基づき補正して、前記漏洩孔の位置を特定するプログラムが提供される。

本発明によれば、配管に形成された欠陥位置を特定する精度を向上させることができる。

上述した目的、およびその他の目的、特徴および利点は、以下に述べる好適な実施の形態、およびそれに付随する以下の図面によってさらに明らかになる。

本実施形態の欠陥分析装置の概念図の一例である。 本実施形態の振動検知部の機能ブロック図の一例である。 本実施形態の処理装置の機能ブロック図の一例である。 本実施形態の位相ずれ特定情報記憶部が記憶する情報の一例である。 本実施形態の位相ずれ特定情報記憶部が記憶する情報の一例である。 本実施形態の振動検知部の機能ブロック図の一例である。 本実施形態の処理装置の機能ブロック図の一例である。 本実施形態の欠陥分析方法の処理の流れの一例を示すフローチャートである。 本実施形態の欠陥分析方法の処理の流れの一例を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。

なお、本実施形態の装置は、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、メモリにロードされたプログラム（あらかじめ装置を出荷する段階からメモリ内に格納されているプログラムのほか、ＣＤ等の記憶媒体やインターネット上のサーバ等からダウンロードされたプログラムも含む）、そのプログラムを格納するハードディスク等の記憶ユニット、ネットワーク接続用インタフェイスを中心にハードウェアとソフトウェアの任意の組合せによって実現される。そして、その実現方法、装置にはいろいろな変形例があることは、当業者には理解されるところである。

また、本実施形態の説明において利用する機能ブロック図は、ハードウェア単位の構成ではなく、機能単位のブロックを示している。これらの図においては、各装置は１つの機器により実現されるよう記載されているが、その実現手段はこれに限定されない。すなわち、物理的に分かれた構成であっても、論理的に分かれた構成であっても構わない。

図１に、第１の実施形態の欠陥分析装置の概念図の一例を示す。欠陥分析装置は、複数の振動検知部２０（第１の振動検知部２０Ａ、第２の振動検知部２０Ｂ）と、処理装置１０とを有する。複数の振動検知部２０は、各々異なる筺体内に備えられている。また、振動検知部２０と処理装置１０とは、異なる筺体内に備えられている。そして、処理装置１０と複数の振動検知部２０とは、有線及び／又は無線で通信可能に構成されている。

振動検知部２０は、流体２（液体又は気体）が流れる配管１に設置される。複数の振動検知部２０は、所定の間隔で配管１の延伸方向に沿って設置される。振動検知部２０の数は設計的事項である。振動検知部２０は、流体２を伝搬する振動を、配管１を介して検知可能に設置される。例えば、振動検知部２０は、配管１の外壁面や内壁面に設置されてもよいし、又は、配管１に設置されたフランジ、弁栓等の付属物の外表面や内部に設置されてもよい。図１に示す例の場合、第１の振動検知部２０Ａは配管１に設置された弁栓４（地下消火栓）の外表面に設置され、第２の振動検知部２０Ｂは配管１に設置された弁栓５（止水栓）の外表面に設置されている。振動検知部２０を配管１や配管１の付属物に設置する方法としては、例えば磁石の利用、専用冶具の利用、接着剤の利用が考えられる。

配管１は例えば地中に埋設されていてもよく、その他、建造物の屋根裏や地下に設置されていてもよく、また、建造物の壁、柱等に埋設されていてもよい。

処理装置１０は、複数の振動検知部２０各々が検知した振動のデータ（振動データ）を各振動検知部２０から受信するが、取得した振動データが複数の振動検知部２０の中のいずれから取得したものかを識別して取得する。当該構成は従来技術に準じて実現できる。

図２に、振動検知部２０の機能ブロック図の一例を示す。振動検知部２０は、センサ２１と、送信部２２とを有する。

センサ２１は、振動を検知する。具体的には、センサ２１は、配管１を流れる流体２の状態に起因して生じて伝搬する振動を検知する。当該振動は、配管１や配管１に設置された付属物等を介して、センサ２１に検知される。センサ２１は、配管１に常設され、常時振動を検知してもよいし、ある一定期間設置され、間欠的に振動を検知してもよい。

センサ２１としては、例えば固体の振動を計測するセンサを用いることができ、該当するセンサとして、圧電型加速度センサ、動電型加速度センサ、静電容量型加速度センサ、光学式速度センサ、動ひずみセンサなどが挙げられる。

送信部２２は、センサ２１が検知した振動データを処理装置１０に送信する。

図３に、図２の振動検知部２０と組み合わせて使用される処理装置１０の機能ブロック図の一例を示す。処理装置１０は、受信部１１と、設置環境情報記憶部１２と、対象周波数特定部１３と、フィルタ部１４と、演算処理部１５と、位相ずれ特定情報記憶部１６と、欠陥有無判定部１７とを有する。

受信部１１は、振動検知部２０の送信部２２から送信されてきた振動データを受信する。

設置環境情報記憶部１２は、複数の振動検知部２０各々の設置環境を示す情報である設置環境情報を記憶する。設置環境情報記憶部１２は、配管１の欠陥分析に影響を与え得る因子、例えば、振動検知部２０が検知する振動データに影響を与え得る因子を、設置環境情報として記憶する。具体的には、設置環境情報には、各振動検知部２０が設置されている配管１の構成（材質、厚さ、径等）、当該配管１の埋設態様、振動検知部２０の設置位置態様等が考えられる。

配管１の埋設態様とは、例えば、地中に埋設、建造物の屋根裏に設置、建造物の地下に設置、建造物の壁に埋設、建造物の柱に埋設等である。なお、さらに、配管１の周囲を埋める物質により、配管１の埋設態様を特定してもよい。

振動検知部２０の設置位置態様とは、振動検知部２０を設置した箇所の態様であり、例えば、配管１の外壁面、配管１の内壁面、配管１に設置された付属物の外表面、付属物の内部等である。なお、付属物は、さらに、フランジ部分、止水栓部分、地下消火栓部分等のように、付属物の種類に応じて細分化することができる。また、さらに、各付属物の種類に応じて細分化してもよい。例えば、各付属物の品番、型番等により細分化してもよい。また、さらに、止水栓のバルブ部分、止水栓のナット部分のように、付属物におけるさらに詳細な設置位置により細分化してもよい。

なお、配管１の構成、埋設態様、振動検知部２０の設置位置態様等の設置環境情報は規格化され、設置環境情報記憶部１２は、規格化された設置環境情報を振動検知部２０に対応付けて記憶してもよい。

設置環境情報記憶部１２は、作業者が入力した各振動検知部２０の設置環境情報を記憶する。

対象周波数特定部１３は、振動検知部２０の設置環境に基づいて、振動検知部２０各々が取得する振動データの振幅が大きくなる周波数、すなわち、共振により振幅が大きくなる周波数（以下、「第１の共振周波数」）を含む周波数帯（以下、「対象周波数帯」）を特定する。

第１の共振周波数は、振動検知部２０の設置環境に応じて異なる。すなわち、第１の振動検知部２０Ａの第１の共振周波数と、第２の振動検知部２０Ｂの第１の共振周波数とは異なり得る。対象周波数特定部１３は、例えば、１つの設置環境情報または複数の設置環境情報の組み合わせに対応付けて、当該設置環境に設置された振動検知部２０が取得する振動データの振幅が大きくなる周波数を予め記憶しておき、当該情報を利用して各対象周波数特定部１３の第１の共振周波数を特定してもよい。

例えば、作業者が実験やシミュレーションにより、１つの設置環境情報または複数の設置環境情報で特定される様々な設置環境各々に設置された振動検知部２０が取得する振動データの振幅が大きくなる周波数を予め特定し、記憶しておいてもよい。

第１の共振周波数を特定後、対象周波数特定部１３は、第１の共振周波数を含むように対象周波数帯を特定する。なお、第１の共振周波数としては、基本振動モードの周波数、及び、その高次モードに相当する周波数が含まれるが、対象周波数特定部１３は、これらの中の少なくとも１つが含まれるように、対象周波数帯を特定する。例えば、基本振動モードの周波数からｎ次のモードの周波数までを含む対象周波数帯を特定してもよい。

対象周波数特定部１３は、その他の手段で対象周波数帯を特定することもできる。例えば、対象周波数特定部１３は、設置環境情報記憶部１２を参照して各振動検知部２０の設置環境情報を取得すると、所定のルール（第１の数値化ルール）に従いその設置環境情報を数値化する。そして、当該数値を入力とし、第１の共振周波数又は対象周波数帯を出力とする所定の関数（第１の関数）を利用して、対象周波数帯を特定してもよい。なお、当該関数の出力が第１の共振周波数の場合は、その後、上記例の手段と同様にして、対象周波数帯を特定することができる。

例えば、作業者が実験やシミュレーションにより、上記第１の数値化ルール及び第１の関数を予め作成し、対象周波数特定部１３に保持させておくことができる。

対象周波数特定部１３は、その他の手段で対象周波数帯を特定することもできる。例えば、得られた振動データから特徴的周波数を抽出し、対象周波数帯を特定してもよい。一例として、対象周波数特定部１３は、各振動検知部２０から得られた振動データを処理し、振動の大きさとともに周波数成分を抽出することで、各周波数における振幅の大きさを特定する。そして、振幅の大きさが所定の閾値以上である周波数を抽出し、抽出した周波数の少なくとも一部、例えば全部が含まれるように、対象周波数帯を特定してもよい。

フィルタ部１４は、各振動検知部２０が検知した振動データから、対象周波数特定部１３が特定した各振動検知部２０に対応する対象周波数帯の振動データ（以下、「フィルタ後振動データ」）を抽出する。これにより、振幅が大きいピークが含まれ、かつ、外乱成分を低減した振動データ（フィルタ後振動データ）が得られる。フィルタ部１４に用いるフィルタとしては、デジタルフィルタを好適に用いることができる。

フィルタ部１４は、フィルタ後振動データを欠陥有無判定部１７及び演算処理部１５に送信する。

欠陥有無判定部１７は、フィルタ後振動データを利用して、配管１に漏洩孔（欠陥）３が形成されているか否かを判定する。

配管１に漏洩孔３が形成されている場合、特定の振動周波数成分が正常時に比べて大きな振幅を示すことが一般的に知られている。すなわち、配管１に漏洩孔３が形成されている場合、振動検知部２０が検知した振動データの中に、ある特定の範囲の振動周波数成分が正常時に対して大きな振幅を示す特徴が現れる。

欠陥有無判定部１７は、フィルタ後振動データを解析し、このような特徴が現れていないかを判断することで、具体的には、正常時の振幅の閾値を超えているかいないか判断することで、配管１に漏洩孔３が形成されているか否かを判断する。

なお、上記閾値は、例えばある一つの定数とすることができる。しかし、正常時の振幅の程度、及び、漏洩孔３により増幅した振幅の程度は、振動検知部２０の設置環境に応じて異なり得る。そこで、欠陥有無判定部１７は、１つの設置環境情報または複数の設置環境情報の組み合わせに対応付けて閾値を記憶しておいてもよい。そして、欠陥有無判定部１７は、フィルタ部１４から取得したフィルタ後振動データがどの振動検知部２０から受信したものかを識別すると、設置環境情報記憶部１２を参照してその振動検知部２０の設置環境情報を取得してもよい。そして、取得した１つの設置環境情報または複数の設置環境情報の組み合わせに対応付けられている閾値を用いて、漏洩孔３が形成されているか否かの判定を行ってもよい。

また、正常時の振幅の程度、及び、漏洩孔３により増幅した振幅の程度は、さらに、振動の周波数によっても異なり得る。そこで、欠陥有無判定部１７は、所定の周波数帯ごとに閾値を記憶しておき、フィルタ後振動データが含む周波数帯に対応した閾値を利用して、漏洩孔３が形成されているか否かの判定を行ってもよい。

また、欠陥有無判定部１７は、１つまたは複数の設置環境情報と所定の周波数帯とのペアごとに閾値を記憶しておき、上記と同様にして、漏洩孔３が形成されているか否かの判定を行ってもよい。

なお、欠陥有無判定部１７は、上述のように、正常時の振幅の程度、及び、漏洩孔３により増幅した振幅の程度が振動検知部２０の設置環境及び周波数に応じて異なることを考慮した閾値を、以下のような手段で取得してもよい。例えば、欠陥有無判定部１７は、上記と同様にして振動検知部２０の設置環境情報を取得すると、所定のルール（第２の数値化ルール）に従い設置環境情報を数値化する。そして、当該数値を入力とし、閾値を出力とする所定の関数（第２の関数）を利用して、閾値を特定してもよい。なお、第２の関数の入力は、フィルタ後振動データが含む周波数帯を所定のルール（第３の数値化ルール）に従い数値化した値、又は、上記設置環境情報及びフィルタ後振動データが含む周波数帯を所定のルール（第４の数値化ルール）に従い数値化した値としてもよい。

例えば、作業者が実験やシミュレーションにより上述のような閾値のデータベース、又は、第２乃至第４の数値化ルールのいずれかと第２の関数を予め作成し、欠陥有無判定部１７に保持させておくことができる。

その他、欠陥有無判定部１７は、複数の振動検知部２０各々から取得した正常時（漏洩孔３がない状態）の過去の振動データを利用して振動検知部２０毎、さらには周波数毎に上記閾値を算出してもよい。すなわち、処理装置１０は、複数の振動検知部２０各々が検知した過去の振動データを蓄積しておく。そして、欠陥有無判定部１７は、振動検知部２０各々から取得した振動データの正常時の上限値を特定し、特定した上限値を利用して、上記閾値を算出してもよい。

その他の例として、例えば、配管１の劣化が徐々に進行し、そして、劣化部分が漏洩孔３となるという流れで漏洩孔３が形成される場合がある。このような場合、振動検知部２０で検知する振動の振幅は、配管１の劣化の進行に応じて徐々に変化していく。そして、漏洩孔３が生じた時点で検知される振動の振幅は、配管１の劣化が始まる前に比べて大きく変化していると考えられる。この場合、振動データの初期値（配管１の劣化が始まる前の値）を記憶しておき、この初期値からの変化量に閾値を設けて漏洩孔３の形成の有無を判定してもよい。

演算処理部１５は、フィルタ後振動データを解析し、第１の振動検知部２０Ａが取得した第１の振動データに現れている漏洩孔３（欠陥）に起因した特定の周波数の特徴成分（以下、「上記特徴成分」）と、第２の振動検知部２０Ｂが取得した第２の振動データに現れている上記特徴成分との相関（例：位相差、時間差）を利用して、配管１に形成された漏洩孔３の位置を特定する。上記特徴成分は、上述の通り、特定の周波数の振幅が正常時に比べて大きくなるという特徴である。

なお、本実施形態の演算処理部１５は、第１の振動検知部２０Ａの設置環境に起因して第１の振動データに発生する位相のずれ（第１の位相のずれ）、及び、第２の振動検知部２０Ｂの設置環境に起因して第２の振動データに発生する位相のずれ（第２の位相のずれ）に起因して生じる誤差を補正して、配管１に形成された漏洩孔３の位置を特定する。

例えば、演算処理部１５は、相互相関処理等を用いて、第１の振動データに現れている上記特徴成分と、第２の振動データに現れている上記特徴成分との位相差から、第１の振動検知部２０Ａ及び第２の振動検知部２０Ｂが上記特徴成分を検知した時間差Δｔを算出する（相関法）。その後、Δｔ＝（ＬＡ／ＶＡ−ＬＢ／ＶＢ）＋（ＬＣ−２ＬＣ２）／ＶＣの式を用いて、ＬＣ２を算出することで、漏洩孔３の位置を特定する。

図１に示すように、ＬＡは配管１と弁栓４との接点（第１の接点）から第１の振動検知部２０Ａのセンサ２１までの距離であり、ＶＡは第１の接点から第１の振動検知部２０Ａのセンサ２１までの経路における振動（対象周波数帯の振動、又は、上記特徴成分の周波数の振動等）の速度（音速）である。また、ＬＢは配管１と弁栓５との接点（第２の接点）から第２の振動検知部２０Ｂのセンサ２１までの距離であり、ＶＢは第２の接点から第２の振動検知部２０Ｂのセンサ２１までの経路における振動（対象周波数帯の振動、又は、上記特徴成分の周波数の振動等）の速度（音速）である。また、ＬＣは、第１の接点と第２の接点間の距離であり、ＬＣ２は、第２の接点と漏洩孔３間の距離であり、ＶＣは、配管１内における振動（対象周波数帯の振動、又は、上記特徴成分の周波数の振動等）の速度（音速）である。ちなみに、ＬＣ１は、第１の接点と漏洩孔３間の距離であり、ＬＣ＝ＬＣ１＋ＬＣ２となる。

まず、演算処理部１５でおこなわれる処理について説明する。

本発明者らは、上述の通り、配管１に設置された複数の振動検知部２０各々が検知する振動データには、各々の設置環境に起因した特徴的な位相のずれが発生することを見出した。このような位相のずれは、設置環境に応じて異なる上記第１の共振（現象）に起因して生じると考えられる。このような位相のずれを考慮しないまま、第１の振動検知部２０Ａが検知した第１の振動データ及び第２の振動検知部２０Ｂが検知した第２の振動データに現れる上記特徴成分から相関、すなわち位相差もしくは時間差Δｔをそのまま算出し、漏洩孔３の位置を特定するとその精度が低下する。

ここで、本実施形態における距離、時間差、位相差の関係について述べる。図１に示した弁栓４においては、配管１との接続部から振動検知部２０Ａまでの距離がＬＡ、振動の伝播時間ＴＡ、音速をＶＡとする。例えば、弁栓Ａが配管１のような単純な構造の場合は、ある周波数において（距離ＬＡ）＝（音速ＶＡ）×（伝播時間ＴＡ）の関係が成り立つ。伝播時間ＴＡと位相差は比例関係にあるため、演算処理部１５において時間差もしくは位相差と音速ＶＡの情報があれば上記関係式により距離ＬＡ分を補正することにより配管１に存在する漏洩孔３の位置特定を精度低下なく行うことができる。相関法により漏洩孔３の位置特定をおこなう従来技術ではこの手法が採用されている。しかしながら弁栓Ａが例えば消火栓のように複雑な形状の場合、音速ＶＡの定義がなされないため振動の伝播時間ＴＡもしくは位相差を算出しても距離ＬＡの値の算出すなわち補正ができず、漏洩孔３の位置特定精度が低下する問題が生じる。

そこで、演算処理部１５は、第１の振動検知部２０Ａの設置環境に起因して第１の振動データに発生する位相のずれ（第１の位相のずれ）、及び、第２の振動検知部２９Ｂの設置環境に起因して第２の振動データに発生する位相のずれ（第２の位相のずれ）に起因して生じる誤差を補正した後の位相差、時間差Δｔに基づいて、配管１に形成された漏洩孔３の位置を特定する。

第１の振動検知部２０Ａで検出した第１の振動データを、第１の位相のずれを用いて補正することは、弁栓４と配管１との接続部に第１の振動検知部２０Ａを設置した場合に取得される振動データに第１の振動データを変換することを意味する。同様に、第２の振動検知部２０Ｂで検出した第２の振動データを、第２の位相のずれを用いて補正することは、弁栓５と配管１との接続部に第２の振動検知部２０Ｂを設置した場合に取得される振動データに第２の振動データを変換することを意味する。すなわち本発明の技術では、振動検知部２０の多様な設置環境に起因して位相差あるいは時間差Δｔに含まれる誤差要因を排除でき、例えば弁栓４および弁栓５が複雑な形状であってもそれらに影響を受けないため漏洩孔３の位置特定精度が向上する。

例えば以下の（１）又は（２）の手段により、上記誤差を補正した後の位相差を算出することができる。なお、これに限定されない。

（１）まず、第１の振動データに現れている上記特徴成分と、第２の振動データに現れている上記特徴成分との位相差を算出する。その後、当該位相差を、第１の位相のずれ及び第２の位相のずれを用いて補正する。

（２）第１の振動データを第１の位相のずれを用いて補正した補正後の第１の振動データに現れている上記特徴成分と、第２の振動データを第２の位相のずれを用いて補正した補正後の第２の振動データに現れている上記特徴成分との位相差を算出する。

ここで、演算処理部１５が第１の位相のずれ及び第２の位相のずれを特定する手段について説明する。上述の通り、第１の位相のずれ及び第２の位相のずれは、各々、第１の振動検知部２０Ａの設置環境及び第２の振動検知部２０Ｂの設置環境に応じて異なる。換言すれば、第１の振動検知部２０Ａの設置環境及び第２の振動検知部２０Ｂの設置環境を特定することで、第１の位相のずれ及び第２の位相のずれ各々を特定できる。

本実施形態では、予め、所定の設置環境に振動検知部２０をおいて実験やシミュレーションを行い、その設置環境に振動検知部２０を設置した場合にその振動検知部２０の振動データに現れる位相のずれを特定しておく。そして、当該情報を利用して、第１の位相のずれ及び第２の位相のずれを特定する。

具体的には、演算処理部１５は、位相ずれ特定情報記憶部１６が記憶する位相ずれ特定情報を利用して、第１の位相のずれ及び第２の位相のずれを特定することができる。位相ずれ特定情報記憶部１６は、振動検知部２０各々の設置環境に基づいて、振動検知部２０各々が取得する振動データに発生する位相のずれを特定するための情報である位相ずれ特定情報を記憶する。

各振動検知部２０が検知する振動データに発生する位相のずれは、振動検知部２０各々の設置環境に応じて異なる。また、当該位相のずれは、周波数に応じて異なる。

そこで、位相ずれ特定情報記憶部１６は、１つ又は複数の設置環境情報と周波数との組み合わせ毎に、その設置環境に設置された振動検知部２０が取得する振動データに発生する位相のずれを周波数毎に示した位相ずれ特定情報を記憶しておいてもよい。そして、演算処理部１５は、第１の振動検知部２０Ａの設置環境情報及び上記特徴成分の周波数をキーとして上記位相ずれ特定情報を検索することで、第１の位相のずれを特定してもよい。同様に、演算処理部１５は、第２の振動検知部２０Ｂの設置環境情報及び上記特徴成分の周波数をキーとして上記位相ずれ特定情報を検索することで、第２の位相のずれを特定してもよい。

図４に、位相ずれ特定情報の一例を示す。図示する例の場合、配管１の材質及び振動検知部２０の設置位置態様の組み合わせ各々に、周波数と位相のずれの組み合わせが複数対応付けられている。例えば、材質１及び設置位置１の組み合わせの場合、周波数１５０Ｈｚの振動波はｘｄｅｇの位相のずれが発生し、周波数８００Ｈｚの振動波はｙｄｅｇの位相のずれが発生することが示されている。

その他の例として、位相ずれ特定情報記憶部１６は、所定のルール（第５の数値化ルール）に従い設置環境情報、及び、上記特徴成分の周波数を数値化した値を入力とし、位相のずれを出力とする所定の関数（第３の関数）を記憶しておいてもよい。そして、演算処理部１５は、第１の振動検知部２０Ａの設置環境情報及び特徴成分の周波数を第５の数値化ルールに従い数値化した値、及び、第３の関数を利用して、第１の位相のずれを特定してもよい。同様に、演算処理部１５は、第２の振動検知部２０Ｂの設置環境情報及び特徴成分の周波数を第５の数値化ルールに従い数値化した値、及び、第３の関数を利用して、第２の位相のずれを特定してもよい。

例えば、作業者が実験やシミュレーションにより上述のようなデータベース、または、第５の数値化ルール及び第３の関数を予め作成し、位相ずれ特定情報記憶部１６に記憶させておくことができる。

このように、位相ずれ特定情報記憶部１６が記憶する位相ずれ特定情報は、周波数毎に異なる位相のずれを特定するための関数、又は、周波数毎に各周波数で発生する位相のずれを対応付けたデータベースのいずれかであってもよい。

その他の例として、位相ずれ特定情報記憶部１６は、複数の振動検知部２０各々に、振動検知部２０各々の設置環境に基づいて振動検知部２０各々が取得する振動データ各々に発生する位相のずれの値を対応付けた位相ずれ特定情報を記憶してもよい。そして、演算処理部１５は、第１の振動検知部２０Ａの識別情報及び特徴成分の周波数をキーとして上記位相ずれ特定情報を検索し、第１の位相のずれを読み出してもよい。同様に、演算処理部１５は、第２の振動検知部２０Ｂの識別情報及び特徴成分の周波数をキーとして上記位相ずれ特定情報を検索することで、第２の位相のずれを特定してもよい。

図５に、当該例の位相ずれ特定情報の一例を示す。図示する例の場合、複数の振動検知部２０各々に、周波数と位相のずれの組み合わせが複数対応付けられている。例えば第１の振動検知部２０の場合、周波数１５０Ｈｚの振動波はｘｄｅｇの位相のずれが発生し、周波数８００Ｈｚの振動波はｙｄｅｇの位相のずれが発生することが示されている。

例えば、作業者が振動検知部２０毎にハンマリングテスト等の手法を用いて実際に測定を行い、各振動検知部２０における周波数毎の位相のずれを算出してもよい。そして、算出した値を、位相ずれ特定情報として位相ずれ特定情報記憶部１６に記憶してもよい。

このように、演算処理部１５は、位相ずれ特定情報記憶部１６が記憶する位相ずれ特定情報を利用して、上記特徴成分の周波数における第１の位相のずれ及び第２の位相のずれを特定し、特定した第１の位相のずれ及び第２の位相のずれに起因して生じる誤差を補正した後の位相差に基づいて、配管に形成された欠陥の位置を特定することができる。

次に、演算処理部１５がＶＡ、ＶＢ、ＶＣを算出する処理について説明する。

演算処理部１５は、例えば、アリエビ式等の従来技術を利用して、ＶＡ、ＶＢ、ＶＣを算出することができる。しかし、以下の手段を利用することで、欠陥位置の特定精度をより向上させることができる。

すなわち、演算処理部１５は、伝搬速度特定情報記憶部（不図示）が記憶する伝搬速度特定情報を利用して、ＶＡ、ＶＢ、ＶＣを算出してもよい。伝搬速度特定情報記憶部は、各周波数の振動の伝搬速度を特定するための情報である伝搬速度特定情報を記憶する。ここでは、特に伝播速度ＶＡ、ＶＢを、弁栓４および弁栓５を擬似的に配管１とみなして、種類、環境により定まる実効的な振動伝播速度として扱う場合を説明する。図１の弁栓４におけるＬＡ、及び、弁栓５におけるＬＢは、例えば型番、設置工事時の情報から既知の値として扱い、さらにＶＡ、ＶＢも既知の値であるから、弁栓４および弁栓５の配管１との接続点各々から第１及び第２の振動検知部２０Ａ及び２０Ｂ各々に到達するまでの時間差あるいはこれを位相差に変換した値を補正値として算出できる。第１及び第２の振動検知部２０Ａおよび２０Ｂで取得された振動データから相互相関処理等により求まった時間差Δｔあるいは位相差にこの補正値による補正をおこない、漏洩孔３の位置特定をおこなう。

伝搬速度特定情報を利用した場合、ＶＡ、ＶＢ、ＶＣに影響する因子である、振動（対象周波数帯の振動、又は、上記特徴成分の周波数の振動等）の周波数、振動検知部２０の設置環境、配管１の材質（ヤング率）、配管１の径、流体２の状態（温度、圧力、流速等）、及び、配管１の埋設環境（土壌音速、密度等）の中の少なくとも１つを考慮して、ＶＡ、ＶＢ、ＶＣを算出することができる。

例えば、伝搬速度特定情報記憶部は、上記因子の中の１つまたは複数の組み合わせに対応付けて、当該状態における振動の速度を記憶したデータベースを伝搬速度特定情報として保持しておいてもよい。そして、演算処理部１５は、これらの因子に関する値を、作業者からの入力により受付ける、及び／又は、設置環境情報記憶部１２から取出す等の手段により取得すると、それをキーとして上記データベースを検索することで、ＶＡ、ＶＢ、ＶＣを特定してもよい。なお、ＶＡ、ＶＢ、ＶＣの算出に用いる周波数は、対象周波数帯で特定される周波数（代表値等）、又は、上記特徴成分の周波数等とすることができる。

または、伝搬速度特定情報記憶部は、所定のルール（第６の数値化ルール）に従い上記因子を数値化した値を入力とし、速度を出力とする関数（第４の関数）を記憶しておいてもよい。そして、演算処理部１５は、これらの因子に関する値を、作業者からの入力により受付ける、及び／又は、設置環境情報記憶部１２から取出す等の手段により取得すると、第６の数値化ルールに従い上記因子を数値化した値、及び、第４の関数を利用して、ＶＡ、ＶＢ、ＶＣ各々を算出してもよい。なお、ＶＡ、ＶＢ、ＶＣの算出に用いる周波数は、対象周波数帯で特定される周波数（代表値等）、又は、上記特徴成分の周波数等とすることができる。

例えば、作業者が実験やシミュレーションにより上述のような速度のデータベース、又は、第６の数値化ルール及び第４の関数を予め作成し、予め、演算処理部１５に保持させておくことができる。

次に、ＬＡ、ＬＢ、ＬＣの値については、演算処理部１５は、作業者が入力した測定値を取得することができる。なお、作業者は、振動検知部２０毎に、また、隣接する振動検知部２０の組み合わせ毎に、予めこれらの値を測定し、データベースを作成しておいてもよい。そして、演算処理部１５は当該データベースから、所定のＬＡ、ＬＢ、ＬＣを読み出すようにしてもよい。

振動検知部２０は、例えば、このようにして取得したΔｔ、ＬＡ、ＶＡ、ＬＢ、ＶＢ、ＬＣ、ＶＣ各々の値と、Δｔ＝（ＬＡ／ＶＡ−ＬＢ／ＶＢ）＋（ＬＣ−２ＬＣ２）／ＶＣの式を用いてＬＣ２を算出することで、漏洩孔３の位置を特定することができる。

なお、ここでは、第１の位相のずれ及び第２の位相のずれに起因して上記特徴成分の位相差に含まれる誤差を補正後、補正後の位相差に基づいて、漏洩孔３の位置を特定する処理について説明したが、これに限定されない。例えば、補正前の位相差に基づいて漏洩孔３の位置を特定後、第１の位相のずれ及び第２の位相のずれに基づいて当該漏洩孔３の位置を補正してもよい。

ここで、図６及び７を用いて、振動検知部２０と処理装置１０の組み合わせのその他の例を説明する。なお、振動検知部２０と処理装置１０とは、異なる筺体内に備えられる。そして、処理装置１０と複数の振動検知部２０とは、有線及び／又は無線で通信可能に構成されている。

図６は、振動検知部２０の機能ブロック図の他の一例を示す。当該例の振動検知部２０は、センサ２１と、送信部２２と、フィルタ部１４と、対象周波数特定部１３と、設置環境情報記憶部１２と、欠陥有無判定部１７とを有する。送信部２２は、フィルタ後振動データを処理装置１０に送信する。他の部の構成は上述の通りである。

図７は、図６の振動検知部２０と組み合わせて使用される処理装置１０の機能ブロック図の一例を示す。当該例の処理装置１０は、受信部１１と、設置環境情報記憶部１２と、演算処理部１５と、位相ずれ特定情報記憶部１６とを有する。各部の構成は上述の通りである。

なお、図示しないが、振動検知部２０と処理装置１０の組み合わせのその他の例として、図６に示す振動検知部２０がさらに、設置環境情報記憶部１２、演算処理部１５及び位相ずれ特定情報記憶部１６を有してもよい。そして、複数の振動検知部２０は、互いに、有線及び／又は無線で通信可能に構成されてもよい。

次に、図１、及び、図８のフローチャートを用いて、本実施形態の欠陥分析方法の処理の流れの一例について説明する。ここでは、振動検知部２０が図２に示す構成であり、処理装置１０が図３に示す構成である場合を例に説明する。

なお、各部の構成は上述の通りであるので、ここでは、処理の流れを中心に説明する。

まず、図１に示す第１の振動検知部２０Ａのセンサ２１が検知した第１の振動データを、送信部２２が処理装置１０に送信する。また、２の振動検知部２０Ｂのセンサ２１が検知した第２の振動データを、送信部２２が処理装置１０に送信する。

すると、処理装置１０の受信部１１が、第１の振動データ及び第２の振動データを受信する（Ｓ１）。その後、フィルタ処理（Ｓ２）が行われる。

フィルタ処理（Ｓ２）では、対象周波数特定部１３が第１の振動検知部２０Ａ及び第２の振動検知部２０Ｂ各々の設置環境に基づいて特定した、各々の対象周波数帯を利用して、フィルタ部１４がフィルタ処理を行う。すなわち、フィルタ部１４は、第１の振動データから、第１の振動検知部２０Ａの設置環境に基づいて特定された対象周波数帯の振動データ（第１のフィルタ後振動データ）を抽出する。また、フィルタ部１４は、第２の振動データから、第２の振動検知部２０Ｂの設置環境に基づいて特定された対象周波数帯の振動データ（第２のフィルタ後振動データ）を抽出する。

その後、欠陥有無判定部１７が、第１及び第２のフィルタ後振動データの少なくとも一方を利用して、配管１に漏洩孔３が形成されていないかを判定する（Ｓ３）。

判定の結果、漏洩孔３がある場合（Ｓ４のＹｅｓ）、Ｓ５に進む。一方、判定の結果、漏洩孔３がない場合（Ｓ４のＮｏ）、Ｓ１に戻り、同様の処理を繰返す。すなわち、漏洩孔３が形成されていないか監視を続ける。

なお、漏洩孔３が形成されている否かを判定する処理は、第１及び第２のフィルタ後振動データ両方を用いて行うことができる。かかる場合、両方のフィルタ後振動データに上記特徴成分が含まれる場合に、漏洩孔３ありと判断してもよい。

Ｓ５では、演算処理部１５が、第１のフィルタ後振動データに現れている上記特徴成分と、第２のフィルタ後振動データに現れている上記特徴成分との位相差を算出する。その後、演算処理部１５は、算出した位相差を、第１のフィルタ後振動データに現れる第１の位相のずれ及び第２のフィルタ後振動データに現れる第２の位相のずれを利用して補正する（Ｓ６）。

その後、演算処理部１５は、補正後の位相差を利用して漏洩孔３の位置を特定する（Ｓ７）。

次に、図１、及び、図９のフローチャートを用いて、本実施形態の欠陥分析方法の処理の流れの他の一例について説明する。ここでは、振動検知部２０が図２に示す構成であり、処理装置１０が図３に示す構成である場合を例に説明する。

なお、各部の構成は上述の通りであるので、ここでは、処理の流れを中心に説明する。

まず、第１の振動検知部２０Ａのセンサ２１が検知した第１の振動データを、送信部２２が処理装置１０に送信する。また、第２の振動検知部２０Ｂのセンサ２１が検知した第２の振動データを、送信部２２が処理装置１０に送信する。

すると、処理装置１０の受信部１１が、第１の振動データ及び第２の振動データを受信する（Ｓ１０）。その後、フィルタ処理（Ｓ２０）が行われる。

フィルタ処理（Ｓ２０）では、対象周波数特定部１３が第１の振動検知部２０Ａ及び第２の振動検知部２０Ｂ各々の設置環境に基づいて特定した、各々の対象周波数帯を利用して、フィルタ部１４がフィルタ処理を行う。すなわち、フィルタ部１４は、第１の振動データから、第１の振動検知部２０Ａの設置環境に基づいて特定された対象周波数帯の振動データ（第１のフィルタ後振動データ）を抽出する。また、フィルタ部１４は、第２の振動データから、第２の振動検知部２０Ｂの設置環境に基づいて特定された対象周波数帯の振動データ（第２のフィルタ後振動データ）を抽出する。

その後、欠陥有無判定部１７が、第１及び第２のフィルタ後振動データの少なくとも一方を利用して、配管１に漏洩孔３が形成されていないかを判定する（Ｓ３０）。

判定の結果、漏洩孔３がある場合（Ｓ４０のＹｅｓ）、Ｓ５０に進む。一方、判定の結果、漏洩孔３がない場合（Ｓ４０のＮｏ）、Ｓ１０に戻り、同様の処理を繰返す。すなわち、漏洩孔３が形成されていないか監視を続ける。

なお、漏洩孔３が形成されている否かを判定する処理は、第１及び第２のフィルタ後振動データ両方を用いて行うことができる。かかる場合、両方のフィルタ後振動データに上記特徴成分が含まれる場合に、漏洩孔３ありと判断してもよい。

Ｓ５０では、演算処理部１５が、第１のフィルタ後振動データに現れる第１の位相のずれ及び第２のフィルタ後振動データに現れる第２の位相のずれ各々を利用して、第１のフィルタ後振動データ及び第２のフィルタ後振動データを補正する。すなわち、上記特徴成分の周波数に現れている第１及び第２の位相のずれをなくすように補正する。

その後、演算処理部１５は、補正後の第１のフィルタ後振動データに現れている上記特徴成分と、補正後の第２のフィルタ後振動データに現れている上記特徴成分との位相差を算出する（Ｓ６０）。

その後、演算処理部１５は、Ｓ６０で算出した位相差を利用して漏洩孔３の位置を特定する（Ｓ７０）。

次に、本実施形態の作用効果について説明する。

本実施形態の欠陥分析装置は、配管１の所定位置に互いに離れて設置され、振動を検知する複数の振動検知部２０が検知した振動データに現れる漏洩孔３に起因した特定の周波数の特徴成分の位相差を利用して、漏洩孔３の位置を特定する。なお、本実施形態の欠陥分析装置は、第１の振動検知部２０Ａの設置環境に起因して第１の振動検知部２０Ａが検知する振動データに発生する位相のずれ（第１の位相のずれ）、及び、第２の振動検知部２０Ｂの設置環境に起因して第２の振動検知部２０Ｂが検知する振動データに発生する位相のずれ（第２の位相のずれ）に起因して生じる誤差を補正して、配管１に形成された漏洩孔３の位置を特定する。

すなわち、本実施形態の欠陥分析装置によれば、従来考慮されていなかった第１の位相のずれ及び第２の位相のずれを考慮して、漏洩孔３の位置を特定することができる。このため、本実施形態の欠陥分析装置によれば、高精度に、漏洩孔３の位置を特定することができる。

また、本実施形態の欠陥分析装置によれば、さらに、振動検知部２０の設置環境や周波数等に応じて変動する振動の速度を、これらを考慮して算出し、算出した値を利用して、漏洩孔３の位置を特定することができる。このため、本実施形態の欠陥分析装置によれば、より高精度に、漏洩孔３の位置を特定することができる。

また、上述の通り、配管１に漏洩孔３が形成されている場合、振動検知部２０が検知する振動データには、特定の周波数の振幅が正常時に比べて大きくなるという特徴が現れるが、この振幅の増幅の程度は振動検知部２０の設置環境や周波数等に応じて変動する。本実施形態の欠陥分析装置によれば、振動検知部２０の設置環境や周波数を考慮した閾値を用いて、漏洩孔３が形成されているか否かの判断を行うことができるので、より高精度に、漏洩孔３の有無の判断を行うことができる。
＜＜付記＞＞

上記説明によれば、以下の発明の説明がなされている。
＜発明１＞
配管の所定位置に互いに離れて設置され、振動を検知する複数の振動検知手段と、
第１の前記振動検知手段が取得した第１の振動データに現れている前記配管の欠陥に起因した特定の周波数の特徴成分と、第２の前記振動検知手段が取得した第２の振動データに現れている前記特徴成分との相関を利用して、前記欠陥の位置を特定する演算処理手段と、
を有し、
前記演算処理手段は、前記第１の振動検知手段の設置環境に起因して前記第１の振動データに発生する位相のずれである第１の位相のずれ、及び、前記第２の振動検知手段の設置環境に起因して前記第２の振動データに発生する位相のずれである第２の位相のずれに起因して生じる誤差を補正して、前記配管に形成された欠陥の位置を特定する欠陥分析装置。
＜発明２＞
発明１に記載の欠陥分析装置において、
前記振動検知手段の設置環境に基づいて、当該振動検知手段が取得する前記振動データに発生する位相のずれを特定するための情報である位相ずれ特定情報を記憶する位相ずれ特定情報記憶手段をさらに有し、
前記演算処理手段は、前記第１の振動検知手段の設置環境を示す情報、及び、前記第２の振動検知手段の設置環境を示す情報各々をキーとして用いて前記位相ずれ特定情報を検索することで、前記第１の位相のずれ及び前記第２の位相のずれ各々を特定する欠陥分析装置。
＜発明３＞
発明２に記載の欠陥分析装置において、
複数の前記振動検知手段各々の設置環境を示す情報である設置環境情報を記憶する設置環境情報記憶手段をさらに有し、
前記演算処理手段は、前記設置環境情報を参照して、前記第１の振動検知手段の設置環境を示す情報、及び、前記第２の振動検知手段の設置環境を示す情報を取得する欠陥分析装置。
＜発明４＞
発明２又は３に記載の欠陥分析装置において、
前記位相ずれ特定情報は、周波数毎に異なる前記位相のずれを特定するための関数、又は、周波数毎に各周波数で発生する前記位相のずれを対応付けたデータベースのいずれかである欠陥分析装置。
＜発明５＞
発明１に記載の欠陥分析装置において、
複数の前記振動検知手段各々に、前記振動検知手段各々の設置環境に基づいて前記振動検知手段各々が取得する前記振動データ各々に発生する位相のずれを対応付けた位相ずれ特定情報を記憶する位相ずれ特定情報記憶手段をさらに有し、
前記演算処理手段は、前記位相ずれ特定情報から前記第１の位相のずれ及び前記第２の位相のずれ各々を読み出す欠陥分析装置。
＜発明６＞
発明５に記載の欠陥分析装置において、
前記位相ずれ特定情報は、周波数毎に各周波数で発生する前記位相のずれを対応付けた情報である欠陥分析装置。
＜発明７＞
発明２から６のいずれかに記載の欠陥分析装置において、
前記演算処理手段は、前記位相ずれ特定情報を利用して、前記特徴成分の周波数における前記第１の位相のずれ及び前記第２の位相のずれを特定し、特定した前記第１の位相のずれ及び前記第２の位相のずれに起因して生じる誤差を補正して、前記配管に形成された欠陥の位置を特定する欠陥分析装置。
＜発明８＞
発明１から７のいずれかに記載の欠陥分析装置において、
前記振動検知手段の設置環境に基づいて、前記振動検知手段各々が取得する前記振動データの振幅が大きくなる周波数を含む周波数帯を特定する対象周波数帯特定手段をさらに有し、
前記演算処理手段は、前記対象周波数帯特定手段が特定した周波数帯の振動データを利用して、前記欠陥位置を算出する欠陥分析装置。
＜発明９＞
発明８に記載の欠陥分析装置において、
各周波数の振動の伝搬速度を特定するための情報である伝搬速度特定情報を記憶する伝搬速度特定情報記憶手段をさらに有し、
前記演算処理手段は、前記伝搬速度特定情報を利用して、振動の前記伝搬速度を特定し、特定した前記伝搬速度を用いて、前記欠陥位置を算出する欠陥分析装置。
＜発明１０＞
発明８又は９に記載の欠陥分析装置において、
前記対象周波数帯特定手段が特定した周波数帯の振動データを利用して、前記配管に欠陥が形成されているか否かを判定する欠陥有無判定手段をさらに有する欠陥分析装置。
＜発明１１＞
発明１から１０のいずれかに記載の欠陥分析装置において、
前記振動検知手段と、前記演算処理手段とは異なる筺体内に備えられており、有線及び／又は無線で通信可能に構成されている欠陥分析装置。
＜発明１２＞
発明１０に従属する発明１１に記載の欠陥分析装置において、
前記振動検知手段を備える第１の筺体、及び、前記演算処理手段を備える第２の筺体の少なくとも一方の筺体内に、前記欠陥有無判定手段が備えられている欠陥分析装置。
＜発明１３＞
発明１から１０のいずれかに記載の欠陥分析装置において、
複数の前記振動検知手段は各々異なる筺体内に備えられており、前記筺体各々内に前記演算処理手段が備えられている欠陥分析装置。
＜発明１４＞
発明１０に従属する発明１３に記載の欠陥分析装置において、
前記複数の筺体各々の中に、前記欠陥有無判定手段が備えられている欠陥分析装置。
＜発明１５＞
コンピュータが、
配管の所定位置に互いに離れて設置され、振動を検知する複数の振動検知手段から振動データを受信する受信ステップと、
第１の前記振動検知手段が取得した第１の前記振動データに現れている前記配管の欠陥に起因した特定の周波数の特徴成分と、第２の前記振動検知手段が取得した第２の前記振動データに現れている前記特徴成分との相関を利用して、前記欠陥の位置を特定する演算処理ステップと、
を実行し、
前記演算処理ステップでは、前記第１の振動検知手段の設置環境に起因して前記第１の振動データに発生する位相のずれである第１の位相のずれ、及び、前記第２の振動検知手段の設置環境に起因して前記第２の振動データに発生する位相のずれである第２の位相のずれに起因して生じる誤差を補正して、前記配管に形成された欠陥の位置を特定する欠陥分析方法。
＜発明１５−２＞
発明１５に記載の欠陥分析方法において、
前記コンピュータが、前記振動検知手段の設置環境に基づいて、当該振動検知手段が取得する前記振動データに発生する位相のずれを特定するための情報である位相ずれ特定情報を記憶しておき、
前記演算処理ステップでは、前記第１の振動検知手段の設置環境を示す情報、及び、前記第２の振動検知手段の設置環境を示す情報各々をキーとして用いて前記位相ずれ特定情報を検索することで、前記第１の位相のずれ及び前記第２の位相のずれ各々を特定する欠陥分析方法。
＜発明１５−３＞
発明１５−２に記載の欠陥分析方法において、
前記コンピュータが、複数の前記振動検知手段各々の設置環境を示す情報である設置環境情報を記憶しておき、
前記演算処理ステップでは、前記設置環境情報を参照して、前記第１の振動検知手段の設置環境を示す情報、及び、前記第２の振動検知手段の設置環境を示す情報を取得する欠陥分析方法。
＜発明１５−４＞
発明１５−２又は１５−３に記載の欠陥分析方法において、
前記位相ずれ特定情報は、周波数毎に異なる前記位相のずれを特定するための関数、又は、周波数毎に各周波数で発生する前記位相のずれを対応付けたデータベースのいずれかである欠陥分析方法。
＜発明１５−５＞
発明１５に記載の欠陥分析方法において、
前記コンピュータが、複数の前記振動検知手段各々に、前記振動検知手段各々の設置環境に基づいて前記振動検知手段各々が取得する前記振動データ各々に発生する位相のずれを対応付けた位相ずれ特定情報を記憶しておき、
前記演算処理ステップでは、前記位相ずれ特定情報から前記第１の位相のずれ及び前記第２の位相のずれ各々を読み出す欠陥分析方法。
＜発明１５−６＞
発明１５−５に記載の欠陥分析方法において、
前記位相ずれ特定情報は、周波数毎に各周波数で発生する前記位相のずれを対応付けた情報である欠陥分析方法。
＜発明１５−７＞
発明１５−２から１５−６のいずれかに記載の欠陥分析方法において、
前記演算処理ステップでは、前記位相ずれ特定情報を利用して、前記特徴成分の周波数における前記第１の位相のずれ及び前記第２の位相のずれを特定し、特定した前記第１の位相のずれ及び前記第２の位相のずれに起因して生じる誤差を補正して、前記配管に形成された欠陥の位置を特定する欠陥分析方法。
＜発明１５−８＞
発明１５から１５−７のいずれかに記載の欠陥分析方法において、
前記コンピュータが、前記振動検知手段の設置環境に基づいて、前記振動検知手段各々が取得する前記振動データの振幅が大きくなる周波数を含む周波数帯を特定する対象周波数帯特定ステップをさらに実行し、
前記演算処理ステップでは、前記対象周波数帯特定ステップで特定した周波数帯の振動データを利用して、前記欠陥位置を算出する欠陥分析方法。
＜発明１５−９＞
発明１５−８に記載の欠陥分析方法において、
前記コンピュータが、各周波数の振動の伝搬速度を特定するための情報である伝搬速度特定情報を記憶しておき、
前記演算処理ステップでは、前記伝搬速度特定情報を利用して、振動の前記伝搬速度を特定し、特定した前記伝搬速度を用いて、前記欠陥位置を算出する欠陥分析方法。
＜発明１５−１０＞
発明１５−８又は１５−９に記載の欠陥分析方法において、
前記コンピュータが、前記対象周波数帯特定ステップで特定した周波数帯の振動データを利用して、前記配管に欠陥が形成されているか否かを判定する欠陥有無判定ステップをさらに実行する欠陥分析方法。
＜発明１６＞
コンピュータを、
配管の所定位置に互いに離れて設置され、振動を検知する複数の振動検知手段から振動データを受信する受信手段、
第１の前記振動検知手段が取得した第１の前記振動データに現れている前記配管の欠陥に起因した特定の周波数の特徴成分と、第２の前記振動検知手段が取得した第２の前記振動データに現れている前記特徴成分との相関を利用して、前記欠陥の位置を特定する演算処理手段、
として機能させ、
前記演算処理手段に、前記第１の振動検知手段の設置環境に起因して前記第１の振動データに発生する位相のずれである第１の位相のずれ、及び、前記第２の振動検知手段の設置環境に起因して前記第２の振動データに発生する位相のずれである第２の位相のずれに起因して生じる誤差を補正して、前記配管に形成された欠陥の位置を特定させるプログラム。
＜発明１６−２＞
発明１６に記載のプログラムにおいて、
前記コンピュータを、前記振動検知手段の設置環境に基づいて、当該振動検知手段が取得する前記振動データに発生する位相のずれを特定するための情報である位相ずれ特定情報を記憶する位相ずれ特定情報記憶手段としてさらに機能させ、
前記演算処理手段に、前記第１の振動検知手段の設置環境を示す情報、及び、前記第２の振動検知手段の設置環境を示す情報各々をキーとして用いて前記位相ずれ特定情報を検索することで、前記第１の位相のずれ及び前記第２の位相のずれ各々を特定させるプログラム。
＜発明１６−３＞
発明１６−２に記載のプログラムにおいて、
前記コンピュータを、複数の前記振動検知手段各々の設置環境を示す情報である設置環境情報を記憶する設置環境情報記憶手段としてさらに機能させ、
前記演算処理手段に、前記設置環境情報を参照して、前記第１の振動検知手段の設置環境を示す情報、及び、前記第２の振動検知手段の設置環境を示す情報を取得させるプログラム。
＜発明１６−４＞
発明１６−２又は１６−３に記載のプログラムにおいて、
前記位相ずれ特定情報は、周波数毎に異なる前記位相のずれを特定するための関数、又は、周波数毎に各周波数で発生する前記位相のずれを対応付けたデータベースのいずれかであるプログラム。
＜発明１６−５＞
発明１６に記載のプログラムにおいて、
前記コンピュータを、複数の前記振動検知手段各々に、前記振動検知手段各々の設置環境に基づいて前記振動検知手段各々が取得する前記振動データ各々に発生する位相のずれを対応付けた位相ずれ特定情報を記憶する位相ずれ特定情報記憶手段としてさらに機能させ、
前記演算処理手段に、前記位相ずれ特定情報から前記第１の位相のずれ及び前記第２の位相のずれ各々を読み出させるプログラム。
＜発明１６−６＞
発明１６−５に記載のプログラムにおいて、
前記位相ずれ特定情報は、周波数毎に各周波数で発生する前記位相のずれを対応付けた情報であるプログラム。
＜発明１６−７＞
発明１６−２から１６−６のいずれかに記載のプログラムにおいて、
前記演算処理手段に、前記位相ずれ特定情報を利用して、前記特徴成分の周波数における前記第１の位相のずれ及び前記第２の位相のずれを特定し、特定した前記第１の位相のずれ及び前記第２の位相のずれに起因して生じる誤差を補正して、前記配管に形成された欠陥の位置を特定させるプログラム。
＜発明１６−８＞
発明１６から１６−７のいずれかに記載のプログラムにおいて、
前記コンピュータを、前記振動検知手段の設置環境に基づいて、前記振動検知手段各々が取得する前記振動データの振幅が大きくなる周波数を含む周波数帯を特定する対象周波数帯特定手段としてさらに機能させ、
前記演算処理手段に、前記対象周波数帯特定手段が特定した周波数帯の振動データを利用して、前記欠陥位置を算出させるプログラム。
＜発明１６−９＞
発明１６−８に記載のプログラムにおいて、
前記コンピュータを、各周波数の振動の伝搬速度を特定するための情報である伝搬速度特定情報を記憶する伝搬速度特定情報記憶手段としてさらに機能させ、
前記演算処理手段に、前記伝搬速度特定情報を利用して、振動の前記伝搬速度を特定し、特定した前記伝搬速度を用いて、前記欠陥位置を算出させるプログラム。
＜発明１６−１０＞
発明１６−８又は１６−９に記載のプログラムにおいて、
前記コンピュータを、前記対象周波数帯特定手段が特定した周波数帯の振動データを利用して、前記配管に欠陥が形成されているか否かを判定する欠陥有無判定手段としてさらに機能させるプログラム。

この出願は、２０１２年９月２８日に出願された日本出願特願２０１２−２１６９６８号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

Claims (17)

1. 配管の所定位置に互いに離れて設置され、振動を検知する複数の振動検知手段と、
   第１の前記振動検知手段が取得した第１の振動データに現れている前記配管の漏洩孔に起因した特定の周波数の特徴成分と、第２の前記振動検知手段が取得した第２の振動データに現れている前記特徴成分との相関を利用して、前記配管に形成された漏洩孔の位置を特定する演算処理手段と、
   を有し、
   前記演算処理手段は、前記第１の振動データに発生する位相のずれである第１の位相のずれ、及び、前記第２の振動データに発生する位相のずれである第２の位相のずれに起因して生じる誤差を、前記第１の振動検知手段が設置されている前記配管の材質、厚さ、径及び埋設態様の中の何れか、及び、前記第２の振動検知手段が設置されている前記配管の材質、厚さ、径及び埋設態様の中の何れかに基づき補正して、前記漏洩孔の位置を特定する欠陥分析装置。
2. 請求項１に記載の欠陥分析装置において、
   前記振動検知手段の設置環境に基づいて、当該振動検知手段が取得する前記振動データに発生する位相のずれを特定するための情報である位相ずれ特定情報を記憶する位相ずれ特定情報記憶手段をさらに有し、
   前記演算処理手段は、前記第１の振動検知手段の設置環境を示す情報、及び、前記第２の振動検知手段の設置環境を示す情報各々をキーとして用いて前記位相ずれ特定情報を検索することで、前記第１の位相のずれ及び前記第２の位相のずれ各々を特定する欠陥分析装置。
3. 請求項２に記載の欠陥分析装置において、
   複数の前記振動検知手段各々の設置環境を示す情報である設置環境情報を記憶する設置環境情報記憶手段をさらに有し、
   前記演算処理手段は、前記設置環境情報を参照して、前記第１の振動検知手段の設置環境を示す情報、及び、前記第２の振動検知手段の設置環境を示す情報を取得する欠陥分析装置。
4. 請求項２又は３に記載の欠陥分析装置において、
   前記位相ずれ特定情報は、周波数毎に異なる前記位相のずれを特定するための関数、又は、周波数毎に各周波数で発生する前記位相のずれを対応付けたデータベースのいずれかである欠陥分析装置。
5. 請求項１に記載の欠陥分析装置において、
   複数の前記振動検知手段各々に、前記振動検知手段各々の設置環境に基づいて前記振動検知手段各々が取得する前記振動データ各々に発生する位相のずれを対応付けた位相ずれ特定情報を記憶する位相ずれ特定情報記憶手段をさらに有し、
   前記演算処理手段は、前記位相ずれ特定情報から前記第１の位相のずれ及び前記第２の位相のずれ各々を読み出す欠陥分析装置。
6. 請求項５に記載の欠陥分析装置において、
   前記位相ずれ特定情報は、周波数毎に各周波数で発生する前記位相のずれを対応付けた情報である欠陥分析装置。
7. 請求項２から６のいずれか１項に記載の欠陥分析装置において、
   前記演算処理手段は、前記位相ずれ特定情報を利用して、前記特徴成分の周波数における前記第１の位相のずれ及び前記第２の位相のずれを特定し、特定した前記第１の位相のずれ及び前記第２の位相のずれに起因して生じる誤差を補正して、前記配管に形成された前記漏洩孔の位置を特定する欠陥分析装置。
8. 請求項１から７のいずれか１項に記載の欠陥分析装置において、
   前記振動検知手段の設置環境に基づいて、前記振動検知手段各々が取得する前記振動データの振幅が大きくなる周波数を含む周波数帯を特定する対象周波数帯特定手段をさらに有し、
   前記演算処理手段は、前記対象周波数帯特定手段が特定した周波数帯の振動データを利用して、前記漏洩孔の位置を算出する欠陥分析装置。
9. 請求項８に記載の欠陥分析装置において、
   各周波数の振動の伝搬速度を特定するための情報である伝搬速度特定情報を記憶する伝搬速度特定情報記憶手段をさらに有し、
   前記演算処理手段は、前記伝搬速度特定情報を利用して、振動の前記伝搬速度を特定し、特定した前記伝搬速度を用いて、前記漏洩孔の位置を算出する欠陥分析装置。
10. 請求項８又は９に記載の欠陥分析装置において、
    前記対象周波数帯特定手段が特定した周波数帯の振動データを利用して、前記配管に前記漏洩孔が形成されているか否かを判定する欠陥有無判定手段をさらに有する欠陥分析装置。
11. 請求項１から１０のいずれか１項に記載の欠陥分析装置において、
    前記振動検知手段と、前記演算処理手段とは異なる筺体内に備えられており、有線及び／又は無線で通信可能に構成されている欠陥分析装置。
12. 請求項１０に従属する請求項１１に記載の欠陥分析装置において、
    前記振動検知手段を備える第１の筺体、及び、前記演算処理手段を備える第２の筺体の少なくとも一方の筺体内に、前記欠陥有無判定手段が備えられている欠陥分析装置。
13. 請求項１から１０のいずれか１項に記載の欠陥分析装置において、
    複数の前記振動検知手段は各々異なる筺体内に備えられており、前記筺体各々内に前記演算処理手段が備えられている欠陥分析装置。
14. 請求項１０に従属する請求項１３に記載の欠陥分析装置において、
    前記複数の筺体各々の中に、前記欠陥有無判定手段が備えられている欠陥分析装置。
15. 請求項１から１４のいずれか１項に記載の欠陥分析装置において、
    前記演算処理手段は、
    前記第１の振動検知手段が設置されている前記配管の材質、厚さ、径及び埋設態様の中の何れかに起因して前記第１の振動データに発生する位相のずれである前記第１の位相のずれ、及び、前記第２の振動検知手段が設置されている前記配管の材質、厚さ、径及び埋設態様の中の何れかに起因して前記第２の振動データに発生する位相のずれである前記第２の位相のずれに起因して生じる誤差を補正して、前記漏洩孔の位置を特定する欠陥分析装置。
16. コンピュータが、
    配管の所定位置に互いに離れて設置され、振動を検知する複数の振動検知手段から振動データを受信する受信ステップと、
    第１の前記振動検知手段が取得した第１の前記振動データに現れている前記配管の漏洩孔に起因した特定の周波数の特徴成分と、第２の前記振動検知手段が取得した第２の前記振動データに現れている前記特徴成分との相関を利用して、前記漏洩孔の位置を特定する演算処理ステップと、
    を実行し、
    前記演算処理ステップでは、前記第１の振動データに発生する位相のずれである第１の位相のずれ、及び、前記第２の振動データに発生する位相のずれである第２の位相のずれに起因して生じる誤差を、前記第１の振動検知手段が設置されている前記配管の材質、厚さ、径及び埋設態様の中の何れか、及び、前記第２の振動検知手段が設置されている前記配管の材質、厚さ、径及び埋設態様の中の何れかに基づき補正して、前記漏洩孔の位置を特定する欠陥分析方法。
17. コンピュータを、
    配管の所定位置に互いに離れて設置され、振動を検知する複数の振動検知手段から振動データを受信する受信手段、
    第１の前記振動検知手段が取得した第１の前記振動データに現れている前記配管の漏洩孔に起因した特定の周波数の特徴成分と、第２の前記振動検知手段が取得した第２の前記振動データに現れている前記特徴成分との相関を利用して、前記漏洩孔の位置を特定する演算処理手段、
    として機能させ、
    前記演算処理手段は、前記第１の振動データに発生する位相のずれである第１の位相のずれ、及び、前記第２の振動データに発生する位相のずれである第２の位相のずれに起因して生じる誤差を、前記第１の振動検知手段が設置されている前記配管の材質、厚さ、径及び埋設態様の中の何れか、及び、前記第２の振動検知手段が設置されている前記配管の材質、厚さ、径及び埋設態様の中の何れかに基づき補正して、前記漏洩孔の位置を特定するプログラム。

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